葛云龍

摘要：貨車中梁是車輛的重要構(gòu)件，當(dāng)其發(fā)生裂紋且得不到及時(shí)修理時(shí)，就有可能引起中梁裂斷，構(gòu)成行車大事故，從而給國(guó)家造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。本文對(duì)某型貨車中梁裂紋故障進(jìn)行深入分析，找出了產(chǎn)生裂紋的要因，并提出了整改方案。

關(guān)鍵詞：貨車;中梁裂紋;優(yōu)化方案

一、情況分析

貨車中梁裂損是車輛部門重大事故隱患之一，近年來(lái)由于中梁折斷造成的經(jīng)濟(jì)損失和對(duì)行車安全的影響已很突出。例如：某年3月1日，2614次貨物列車運(yùn)行到毛壩至高灘間399km+977m處，其中C50562243（中梁為450工字鋼）中梁折斷造成重大事故，損失萬(wàn)余元。同年11月24日，1737次貨物列車運(yùn)行到廟溝至張茅間（13。5%的坡度）出了山洞約有500m左右，其中C50538759（中梁為450工字鋼）中梁折斷，險(xiǎn)些造成重大事故。

某城市在某年進(jìn)行了調(diào)查，貨車中梁斷裂有379輛<段修發(fā)現(xiàn)296輛，列檢發(fā)現(xiàn)83輛）其中敞車367輛，占96.83%;棚車4輛，占1.06%3;罐車4輛，占1.06%，其他型車5輛，占1.32%。在367輛敞車中，C50型敞車333輛，占敞車中梁斷裂的90.74%。根據(jù)車輛段的調(diào)查資料統(tǒng)計(jì)，冬季發(fā)生中梁裂損較多。從發(fā)生中梁裂損事故統(tǒng)計(jì)資料中可看出，在線路坡度較大，運(yùn)行速變較高的區(qū)段所占的比重較高。中梁裂損部位一般發(fā)生在中梁與枕橫梁結(jié)合處，中梁下蓋板端頭處，特別是燕尼部位;中梁主管孔和杠桿孔邊緣處，以及橫梁穿過(guò)中梁腹板的穿孔處;鉚結(jié)構(gòu)下蓋板末端第一、二鉚釘孔處;中梁兩端上心盤的中梁內(nèi)隔板處。

二、中梁裂紋的原因

（一）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。車體鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)中梁裂紋有很大的影響。尤其是對(duì)中梁、牽引梁、忱梁及心盤座節(jié)點(diǎn)這些應(yīng)力較大、悍縫集中的部位。因其長(zhǎng)期處于拉、彎、扭的大應(yīng)力狀態(tài)。如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，強(qiáng)度不足，則會(huì)造成局部應(yīng)力集中，極易產(chǎn)生裂紋損傷。

C50型敞車屬底架承載結(jié)構(gòu)，中梁承受載荷的比例較大。用450工字鋼制作的中梁底架，在中梁下蓋板燕尾處經(jīng)常出現(xiàn)裂紋，并延及中梁工字鋼翼板及腹板成為車輛慣性故障。雖然檢修時(shí)在燕尾部裂紋處兩側(cè)對(duì)稱加焊了長(zhǎng)條平鋼板或在燕尾根部裂紋處悍裝馬蹄形補(bǔ)強(qiáng)板，但是經(jīng)-段時(shí)期運(yùn)用后，加焊補(bǔ)強(qiáng)板處大部分又重新開裂或出現(xiàn)新的裂紋，甚至連補(bǔ)強(qiáng)板也產(chǎn)生裂紋。更甚者由于補(bǔ)強(qiáng)板斷裂面引起了中梁上、下翼板也產(chǎn)生裂紋。此外，在運(yùn)用中還發(fā)現(xiàn)450工字鋼中梁要比550，560工字鋼中梁易產(chǎn)生裂紋。這主要是由于450工字鋼強(qiáng)度偏弱燕尾形蓋板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理所致。這種結(jié)構(gòu)的中梁上蓋板比下蓋板短，而且沒有延伸到枕梁上蓋板，因而此處中梁斷面沒有形成箱型結(jié)構(gòu)，使下蓋板受到較大載荷作用，在圓弧及燕尾處產(chǎn)生裂紋。同時(shí)，又由于上蓋板短而造成中梁內(nèi)積水，下蓋板嚴(yán)重夾銹。銹蝕后不但使蓋板變?nèi)?，而且還引起蓋板變形鼓起，進(jìn)一步削弱了承載能力，促使下蓋板產(chǎn)生裂紋，進(jìn)而擴(kuò)展乃至延及中梁腹板。后來(lái)設(shè)計(jì)制造的C50型敞車結(jié)構(gòu)比較合理，較好地解決了這個(gè)問(wèn)題，裂紋發(fā)生率大為減少。

部分C50型敞車中梁腹板的移動(dòng)杠桿周圍因?yàn)檩^大的開孔削弱了中梁斷面，造成此處的應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋。后來(lái)修改了基礎(chǔ)制動(dòng)裝管的設(shè)計(jì)，將移動(dòng)杠桿改到中梁的一側(cè)，就不需要在中梁上開孔了，從而避免了此種裂紋的產(chǎn)生。

C50型敞車雖屬全鋼側(cè)壁承載結(jié)構(gòu)，但由于設(shè)計(jì)時(shí)過(guò)多地強(qiáng)調(diào)了減輕自重，中枕梁節(jié)點(diǎn)上部無(wú)蓋板，枕梁上蓋板也不連續(xù)，只與中梁上蓋板對(duì)接，蓋板又窄，而鐵地板厚度僅有5mm。使C50型敞車的中梁強(qiáng)度不足。又由于載重為65t，超載情況比較嚴(yán)重，因而造成心盤座及枕梁處的中梁內(nèi)隔板焊縫起點(diǎn)附近產(chǎn)生裂紋現(xiàn)象。同時(shí)，不少枕梁在與中梁結(jié)合處的腹板產(chǎn)生裂紋，尤其是當(dāng)枕梁腹板與中梁上翼板連接處存在者方形中玉缺口時(shí)。夾角部位產(chǎn)生應(yīng)力集中，裂紋由此開始向腹板延伸。進(jìn)而延及中梁翼板。

（二）不嚴(yán)格執(zhí)行工藝

在車輛制造或修理過(guò)程中，如果不按工藝規(guī)程進(jìn)行操作，材質(zhì)、下料、組裝不合工藝要求，這樣在中枕梁節(jié)點(diǎn)，縱橫焊縫交點(diǎn)等結(jié)構(gòu)工藝較復(fù)雜部位。就會(huì)造成工藝缺陷和弊病，象埠角不夠、煤縫過(guò)短、未焊透、起弧或滅弧處存在缺陷、焊接不規(guī)范。焊接順序不當(dāng)或燁接熱影響區(qū)的殘余應(yīng)力未能消除以及采取不適當(dāng)?shù)睦湔{(diào)等。會(huì)使鋼績(jī)構(gòu)各構(gòu)件之間的連接強(qiáng)度不足、應(yīng)力集中，內(nèi)應(yīng)力過(guò)大。這樣在運(yùn)用中受超載偏載。過(guò)大沖擊等因索的影響，就會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形或裂紋。

（三）運(yùn)用時(shí)間久，材質(zhì)收勞

車輛投入運(yùn)用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)本身變形過(guò)大及各連接焊縫處發(fā)生的腐蝕到一定程度后會(huì)判弱中梁的強(qiáng)度或剛度，這也是使用期長(zhǎng)的車輛在目前運(yùn)用中中梁產(chǎn)生裂紋的主要原圍之一。

三、防止中梁裂紋漏檢措施

目的，防止車輛大部件析裂是車輛部門的重點(diǎn)I作“三防“（防燃、防切、防斷、防脫）之一，因此，在貨車定檢及運(yùn)用檢查過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)中梁裂紋的檢查并及時(shí)正確地排除故障顯得尤為重要。我們可以從以下幾方面予以重視。

（一）列檢檢查

各列檢所進(jìn)行列車技術(shù)檢查時(shí)應(yīng)認(rèn)真按照作業(yè)程序加強(qiáng)對(duì)中梁的檢查?？刹捎靡惶缴?，二抬頭的30字檢查方法。即：順線有重點(diǎn)（即穿梁孔邊緣處。中梁下蓋板鉚釘孔處。橫梁與中梁埠接處），各孔看邊緣，鉚釘裂兩端，牽引看從板，三線細(xì)判斷（即中梁上彎角、下彎角、立彎角結(jié)合處）。

（二）定檢檢查

車輛段在對(duì)定檢施修的車輛進(jìn)行技術(shù)檢查時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定加強(qiáng)對(duì)貨車中梁的預(yù)檢和中間檢查I作。可采用“三檢（預(yù)檢、質(zhì)檢、工長(zhǎng)必檢）、“三重點(diǎn)"（對(duì)心盤座處、中枕梁連接處、應(yīng)力集中處進(jìn)行重點(diǎn)檢在）、“三多"（對(duì)難以發(fā)現(xiàn)的部位多看一眼、多照一下、多敲一錘）的控制方法，及時(shí)發(fā)現(xiàn)裂紋。檢在裂紋通?？刹捎靡韵聨追N方法：

（1）強(qiáng)光交叉觀察法。當(dāng)用強(qiáng)光對(duì)裂紋進(jìn)行照射時(shí)，裂紋分界線會(huì)十分明顯，因而對(duì)中梁易發(fā)生裂紋的主要部位用強(qiáng)光進(jìn)行多次交叉照射即能發(fā)現(xiàn)裂紋。（2）除塵振動(dòng)法。對(duì)灰塵多有油污的地方可先用金屬刷除去灰塵，然后用鏡子擊打或用鉚槍振動(dòng)被檢直部位，這樣在強(qiáng)光的交叉照射下，原被從塵覆蓋的裂紋就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。（3）乙塊焰供烤法。當(dāng)用前兩種方法難以判斷時(shí)，可用乙炔焰烘烤可疑裂紋周圍，待移去火焰金屬冷卻后，再用強(qiáng)光交叉照射，裂紋處會(huì)因熱脹玲縮而使裂紋顯現(xiàn)。（4）敢大鏡及光纖內(nèi)窺鏡檢查法，對(duì)一些細(xì)小的裂紋，可使用放大鏡放大后確認(rèn)。而對(duì)于心盤座處兩中梁內(nèi)隔板間難以觀察到的中梁部位。建議制作一種與醫(yī)學(xué)上光學(xué)纖維內(nèi)窺鏡作用原理及效果相同并稍加改善的光纖內(nèi)窺鏡。從心盤銷孔或隔板孔伸進(jìn)去?？蓹z查兩隔板間中梁是否出現(xiàn)裂紋。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，貨車中梁是車輛的主要受力部件之一。貨車中梁裂紋已成為目前制動(dòng)梁脫落的最大隱患之一，這種問(wèn)題如不徹底解決將會(huì)造成貨車顛覆，嚴(yán)重危及行車安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫景樂(lè)，制動(dòng)梁支柱產(chǎn)生裂紋的原因分析及改進(jìn)措施[J]， 鐵道機(jī)車車輛工人，2003，（4）.

（作者單位：中車齊車集團(tuán)貨車分廠）